JPH08123123A

JPH08123123A - カラー画像形成装置

Info

Publication number: JPH08123123A
Application number: JP6255817A
Authority: JP
Inventors: Toru Teshigahara; 亨勅使川原; Toshiaki Sagara; 俊明相良; Yasuki Yamauchi; 泰樹山内; Takuto Tanaka; 拓人田中; Haruyuki Nanba; 治之難波
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1994-10-20
Filing date: 1994-10-20
Publication date: 1996-05-17

Abstract

(57)【要約】【目的】高画質なカラー画像にとって重要なトナー多
重部分と単色部分の忠実な色再現、及び高品質の文字再
現を可能ならしめる、小型、安価、かつ高速出力が可能
なカラー画像形成装置を提供することを目的とする。【構成】２組の画像形成ユニットの各感光媒体に対し
て帯電、露光、現像工程を複数回行い、当該各感光媒体
上に複数色のトナー像を重ねた状態で形成し、上記２組
の画像形成ユニットの各感光媒体上に形成された複数色
のトナー像を、順次記録媒体又は中間転写体上に転写す
ることによりカラー画像を形成するカラー画像形成装置
において、前記露光手段により形成される静電潜像のス
クリーン構造を、各画像形成ユニット内の複数色のトナ
ー像間において互いに異ならせるように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、感光媒体への一様帯
電、光ビームによる画像露光、複数色のトナーによる複
数回の現像を行ない、当該感光媒体上に所定色数分のト
ナー像を形成する画像形成ユニットを複数備え、これら
の画像形成ユニットによって形成された所定色数分のト
ナー像を記録媒体上に順次転写することにより、該記録
媒体上にカラー画像を形成するゼログラフィ方式のカラ
ー画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、オフィス等における文書処理のカ
ラー化に伴って、ゼログラフィ方式のフルカラー画像形
成装置が普及してきているが、この種のフルカラー画像
形成装置には、小型・安価でかつ簡単な構成で高速にフ
ルカラーの画像が得られ、使用できる用紙の範囲が広い
という多様な特性を同時に満足することが要求されてい
る。

【０００３】従来、この種の小型・安価でかつ簡単な構
成で高速にフルカラーの画像が得られ、使用できる用紙
の範囲が広いという多様な特性を満足し得るカラー画像
形成装置としては、例えば、特開平４−２０４８７１号
公報に開示されているものがある。図１９はこの特開平
４−２０４８７１号公報に係るカラー画像形成装置の全
体構成の概要を示すものである。以下概略の構成と動作
を説明する。

【０００４】図において、１０１ａ、１０１ｂはそれぞ
れ同一径の有機感光体で、動作中は矢印方向に回転す
る。１０２ａ、１０２ｂは帯電器であり、感光体１０１
ａ、１０１ｂの表面を均一に帯電するものである。１０
３はレーザ光学系であり、均一に帯電された感光体１０
１ａ、１０１ｂの表面を２種類のレーザビーム１０３
ａ、１０３ｂで露光して潜像を形成するものである。１
０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｙ、１０４Ｋはそれぞれマゼ
ンタ現像器、シアン現像器、イエロー現像器、ブラック
現像器である。１０６ａ、１０６ｂは感光体１０１ａ、
１０１ｂの表面を清掃するクリーナである。１０７は幅
広の無端状ベルト状の中間転写体であり、駆動ローラ１
０８と支持ローラ１０９、１１０によって支持され、動
作時には駆動ローラ８によって駆動されて矢印方向に感
光体１０１ａ、１０１ｂの周速と同一の速度で周回す
る。中間転写体１０７は、第一転写部Ｔａにおいて感光
体１０１ａと軽く接触し、その背面に転写帯電器１１１
ａを有して感光体１０１ａ上のトナー像を中間転写体１
０７側に転写できるようになっており、さらに第二転写
部Ｔｂにおいて感光体１０１ｂと接触し、転写帯電器１
１１ｂの作用により感光体１０１ｂ上のトナー像を中間
転写体１０７側に転写できるようになっている。支持ロ
ーラ１１０の部分の第三転写部Ｔｃには、これに対向し
て転写帯電器１１２が設けられ、この部分で用紙が中間
転写体１０７に接触しながら移動する時、中間転写体１
０７上のトナー像を用紙に転写する。１１３、１１４は
除電器であり、中間転写体１０７の残留電荷を適量除電
するものである。

【０００５】動作が開始すると、感光体１０１ａ、１０
１ｂ及び中間転写体１０７は回転を始め、感光体１０１
ａ、１０１ｂの表面は帯電器１０２ａ、１０２ｂにより
均一に帯電される。その後、感光体１０１ａ、１０１ｂ
の表面には、それぞれの色信号により変調されたレーザ
ービーム１０３ａ、１０３ｂが照射され、画像に応じた
静電潜像が形成される。感光体１０１ａ上の静電潜像
は、マゼンタ現像器１０４Ｍで現像され、感光体１０１
ａに形成されたマゼンタトナー像は、回転に従って中間
転写体１０７に画像の先端から順次転写される。一方、
感光体１０１ｂ上の静電潜像も同様にイエロー現像器に
より現像され、マゼンタ像の先端から順次重ねて中間転
写体１０７上へ転写されていく。この時の潜像書き込み
タイミングにより、マゼンタトナーとイエロートナーは
位置的に合致されて転写される。転写後の感光体１０１
ａ、１０１ｂは、クリーナ１０６ａ、１０６ｂにより残
留トナーが清掃され、次の像形成の準備をする。

【０００６】上記中間転写体１０７に転写されたマゼン
タとイエローのトナー像は周回にしたがって、除電器１
１３、１１４で除電された後、感光体１０１ａ上に形成
されたシアンのトナー像、感光体１０１ｂ上に形成され
た黒のトナー像が順次重ねて、転写される。以上のよう
にして形成されたトナー像は、第三転写部分Ｔｃにおい
てタイミングを合わせて用紙に転写、定着されてフルカ
ラー画像となる。

【０００７】また、従来の他のカラー画像形成装置とし
ては、特開平２−１０５１７５号公報や特開平２−１０
５１７４号公報等に開示されているものがある。これら
の公報に開示されたカラー画像形成装置は、色ずれのな
い精細な多色画像を高速に形成することを目的としたも
のである。図２０はこの特開平２−１０５１７５号公報
等に係るカラー画像形成装置の全体構成の概要を示すも
のである。図に基づいて、以下概略の構成と動作を
説明する。

【０００８】図において、２０１ａ、２０１ｂはそれぞ
れ同一径の感光体ドラムで、これらの感光体ドラム２０
１ａ、２０１ｂの周囲には、それぞれクリーナ２０２
ａ、２０２ｂと、除電ランプ２０３ａ、２０３ｂと、帯
電器２０４ａ、２０４ｂと、露光手段２１７Ｙ、２１７
Ｍ、２１７Ｃ、２１７ＢＫと、現像器２０５Ｙ、２０５
Ｍ、２０５Ｃ、２０５ＢＫと、帯電器２０４ａ、２０４
ｂが、順次配置されている。転写材は、レジストローラ
２１５を経て、吸着帯電器２０９により転写ドラム２１
６上に吸着される。

【０００９】以上の構成において、イエロー成分の画像
情報に相当するレーザ光を感光体ドラム２０１ａに照射
してイエロー成分に相当する静電潜像を形成し、その後
現像器２０５Ｙによりイエロー色のトナー像を形成す
る。バッファメモリに蓄えられたマゼンタ成分の画像情
報は、所定時間のちにレーザ光として出力され、画像形
成プロセスとタイミングをとって供給される転写材にイ
エロー色とマゼンタ色のトナー像を同時に転写する。次
に、イエロー成分の潜像形成時間から所定時間遅れて、
シアン成分に相当するレーザ光を感光体ドラム２０１ｂ
に照射してシアン成分に相当する潜像を形成し、その後
現像器２０５Ｃによりシアン色のトナー像を形成する。
バッファメモリに蓄えられた黒色成分の画像情報は、所
定時間のちにレーザ光として出力され、画像形成プロセ
スとタイミングをとって供給される転写材にシアン色と
黒色のトナー像を同時に転写する。このように転写ドラ
ム２１６が１回転する間に４色のトナー像が形成され
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術の場合には、次のような問題点を有している。す
なわち、上記特開平４−２０４８７１号公報に係るカラ
ー画像形成装置の場合には、中間転写体上にトナー像を
一色ごとに順次転写することから、４色分のトナー像を
転写する間、中間転写体は、常に感光体と接触状態にあ
るため、特に中間転写体の非画像領域と感光体との機械
的接触部分が双方の寿命に悪影響を及ぼすという問題点
がある。さらに、上記特開平４−２０４８７１号公報及
び特開平２−１０５１７５号公報等に係るカラー画像形
成装置の場合、中間転写体や転写材に転写され互いに重
ね合わされるトナー像は、用紙上で最大濃度を得るのに
各色で１〜２層のトナー像を必要とし、重ね合わされる
トナー像の最大の高さは、合計５０〜７０ミクロンに及
ぶため、とくに高濃度の色文字画像の周辺のハイライト
画像に相当するトナー高さの低い部分の転写効率が低下
したり、上記高濃度色文字部分のトナーの飛び散りによ
り画像品質が著しく損なわれる等の問題点があった。さ
らに、感光体上にそれぞれ重ね合わされたトナー像は、
用紙上で最大濃度を得るのに各色で１〜２層のトナー層
を必要とし、合計の最大高さは５０〜７０ミクロンに及
ぶため、トナー層電荷の影響やトナー層透過率の低下に
より、重ね合わせ部分の正確な色再現が困難であるとい
う問題点があった。

【００１１】一方、カラー画像を高速で出力できる方法
としては、イエロー、マゼンタ、サイアン、ブラックに
対応した感光体を４つ配列し、順次用紙に画像を転写し
ていくタンデム型のカラー画像形成装置が知られてい
る。

【００１２】しかしながら、この方式では装置が大型か
つ構成が複雑となり、画像の位置ずれ制御が大掛かりで
ある等の理由により、小型、低コスト化が困難であると
いう問題点があった。

【００１３】さらに、上記画質上の問題点について説明
すると、上記特開平４−２０４８７１号公報及び特開平
２−１０５１７５号公報等に係るカラー画像形成装置の
場合には、感光体上に既に形成されたトナー像が次の画
像露光の妨げとなるという所謂トナーの遮蔽効果や、感
光体上に帯電したトナー層が積層されることに伴うトナ
ー層の電位上昇によって、感光体上に形成される静電潜
像の潜像電位が影響を受け、階調性や解像度が低下する
という問題点がある。また、同様に、この種のカラー画
像形成装置においては、感光体上に既に積層されたトナ
ー層の電荷により、画像露光を行っても感光体の電位が
十分低下しないという露光部電位の上昇や、感光体上に
既に積層されたトナー層の誘電的性質による解像度の低
下が生じるという問題点もあった。

【００１４】このように、１つの感光体への帯電−像露
光−現像を複数色の数だけ繰り返すことにより、感光体
上に複数色の数だけトナー像を互いに積層させた状態で
形成し、この感光体上に形成された複数色数のトナー像
を中間転写体や転写材上に順次転写するカラー電子写真
方式は、装置の小型化及び低コスト化が可能であり、し
かも色ずれが少ない高品質のカラー画像を原理的には提
供できるという優れた特徴を有するものであるが、同時
に、トナー層の電位の上昇及びトナー層の誘電的性質
や、トナーの遮蔽効果により画質の劣化を招くというカ
ラー画像の画質に重大な悪影響を及ぼす問題点をも有し
ている。

【００１５】これらのカラー画像の画質に悪影響を及ぼ
す問題点のうち、トナー層の電位上昇（又はトナー層の
電荷による露光部電位の上昇）に伴う問題点は、感光体
上において複数色のトナー像を重ね合わせることによ
り、カラー画像を形成する方式に起因する悪影響のなか
で最も大きく画質劣化に結びつくため、このトナー層の
電位上昇等に基づく問題点を解決することが極めて重要
である。

【００１６】また、実際に感光体上に形成されるトナー
層電位は、単位面積あたりの現像トナー重量によって大
きく変化する。本発明者等の実験によれば、実際に感光
体上に形成されるトナー層電位は、単位面積あたりの現
像トナー重量によって図２１に示すように変化する。特
に高画質なカラー画像にとって重要なハイライト領域
は、トナー濃度が低くトナー層の重量が少ないため、感
光体上のトナー層電位は、図２１に示すように低い値と
なる。そのため、感光体上において少量のトナー層が積
層されるハイライト領域は、感光体上に既に形成された
トナー層の電位自体は低いが、潜像コントラストそのも
のも低いため、２色目の画線部の電位に与える影響の割
合が相対的に大きくなり、ハイライト領域でも特に高濃
度の色文字画像の周辺のハイライト画像で所定の色調を
所定の濃度で忠実に再現するのが非常に困難であるばか
りか、画像の欠け等が発生するという問題点があった。

【００１７】そこで、この発明は、上記従来技術の問題
点を解決するためになされたもので、その目的とすると
ころは、高画質なカラー画像にとって重要なトナー多重
部分と単色部分の忠実な色再現、及び高品質の文字再現
を可能ならしめる、小型、安価、かつ高速出力が可能な
カラー画像形成装置を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項第１項
に記載のカラー画像形成装置は、感光媒体の表面を一様
に帯電する帯電手段と、この帯電手段によって帯電され
た感光媒体の表面に画像情報に応じて光ビームを走査露
光することにより静電潜像を形成する露光手段と、前記
感光媒体上に形成された静電潜像を複数色のトナーによ
り選択的に現像する複数の現像手段とからなる画像形成
ユニットを２組備え、上記２組の画像形成ユニットの各
感光媒体に対して帯電、露光、現像工程を複数回行い、
当該各感光媒体上に複数色のトナー像を重ねた状態で形
成し、上記２組の画像形成ユニットの各感光媒体上に形
成された複数色のトナー像を、順次記録媒体又は中間転
写体上に転写することによりカラー画像を形成するカラ
ー画像形成装置において、前記露光手段により形成され
る静電潜像のスクリーン構造を、図に示すように、各画
像形成ユニット内の複数色のトナー像間において互いに
異ならせたことを特徴として備えたものである。

【００１９】また、この発明の請求項第２項に記載のカ
ラー画像形成装置は、感光媒体の表面を一様に帯電する
帯電手段と、この帯電手段によって帯電された感光媒体
の表面に画像情報に応じて複数の光ビームを走査露光す
ることにより複数の静電潜像を形成可能な露光手段と、
前記感光媒体上に形成された静電潜像を複数色のトナー
により選択的に現像する複数の現像手段とからなる画像
形成ユニットを２組備え、上記２組の画像形成ユニット
の各感光媒体に対して一様に帯電された感光媒体が１回
転する間に露光、現像工程を複数回行い、当該各感光媒
体上に複数色のトナー像を重ねた状態で形成し、上記２
組の画像形成ユニットの各感光媒体上に形成された複数
色のトナー像を、順次記録媒体又は中間転写体上に転写
することによりカラー画像を形成するカラー画像形成装
置において、前記露光手段により形成される静電潜像の
スクリーン構造を、各画像形成ユニット内の複数色のト
ナー像間において互いに異ならせたことを特徴として備
えたものである。

【００２０】さらに、この発明の請求項第３項に記載の
カラー画像形成装置は、請求項第１項又は請求項第２項
に記載のカラー画像形成装置において、走査露光により
形成される複数の静電潜像のスクリーン構造が、それぞ
れの画像形成ユニット間において異なることを特徴とし
て備えたものである。

【００２１】また更に、この発明の請求項第４項に記載
のカラー画像形成装置は、請求項第２項又は請求項第３
項に記載のカラー画像形成装置において、感光媒体の周
長がプロセス方向の最大画像長さよりも短いことを特徴
として備えたものである。

【００２２】さらに、この発明の請求項第５項に記載の
カラー画像形成装置は、請求項第１項又は請求項第４項
に記載のカラー画像形成装置において、現像手段はイエ
ロー、マジェンタ、サイアン、ブラックトナーを有し、
サイアン及びブラックトナーを有する現像手段がそれぞ
れ異なる画像形成ユニットに分配されるとともに、イエ
ロー及びマジェンタトナーを有する現像手段がそれぞれ
異なる画像形成ユニットに分配され、かつ、１つの画像
形成ユニットに配置された現像手段がすべて現像を行う
場合は、サイアン及びブラックトナーを有する現像手段
がプロセスの後工程で現像を行うことを特徴として備え
たものである。

【００２３】さらにまた、この発明の請求項第６項に記
載のカラー画像形成装置は、請求項第５項記載のカラー
画像形成装置において、イエロー及びマジェンタトナー
の現像トナー重量が０．８ｍｇ／ｃｍ²以下であること
を特徴として備えたものである。

【００２４】また、この発明の請求項第７項に記載のカ
ラー画像形成装置は、請求項第１項乃至第６項のいずれ
かに記載のカラー画像形成装置において、各画像形成ユ
ニットに配置された現像手段の第１色目の静電潜像コン
トラスト（Ｖ_image−Ｖ_high）が４５０Ｖ以下であるこ
とを特徴として備えたものである。

【００２５】

【作用】この発明は、上記の構成によって、中間転写体
と感光体との間の接触が１カラープリント当たり従来の
半分に軽減され、装置の長寿命化、高信頼化が可能とな
るとともに、走査露光により形成される静電潜像のスク
リーン構造が、それぞれの画像形成ユニットにおいて異
なるので、転写材、もしくは中間転写体上の平均トナー
高さを軽減できるため、その結果として色再現、階調再
現共に優れ、色文字も良好に再現する高画質のカラー画
像形成装置を提供することができる。

【００２６】また、それぞれの画像形成ユニット内の色
間においてスクリーン構造が異なるため、多重現像プロ
セスにおけるトナー層電荷の影響を軽減でき、安定した
多重色のハイライト再現により優れたグレーバランスと
トナー飛び散りのない色文字再現が可能になることで、
その結果として色再現、階調再現共に優れた、高画質の
カラー画像形成装置を提供することができる。

【００２７】さらに、感光媒体の表面を一様に帯電する
帯電手段と、この帯電手段によって帯電された感光媒体
の表面に画像情報に応じて複数の光ビームを走査露光す
ることにより複数の静電潜像を形成可能な露光手段と、
前記感光媒体上に形成された静電潜像を複数色のトナー
により選択的に現像する複数の現像手段とからなる画像
形成ユニットを２組備え、これらの画像形成ユニットに
おいてそれぞれの感光媒体上にトナー像を重ねて形成す
るため、４つの感光媒体によるタンデム方式と同等の高
速出力が可能になり、しかも低コスト、小型の装置を実
現することができる。

【００２８】さらにまた、上記構成において感光媒体の
周長を最大記録画像長さよりも短く設定することによ
り、感光媒体の小径化が可能であって、さらに小型化を
可能ならしめるカラー画像形成装置を提供することがで
きる。

【００２９】また、サイアン及びブラックを有する現像
手段がそれぞれ異なる画像形成ユニットに分配されると
ともに、イエロー及びマジェンタトナーを有する現像手
段がそれぞれ異なる画像形成ユニットに分配され、かつ
１つの画像形成ユニットに配置された現像手段がすべて
現像を行う場合、サイアン及びブラックを有する現像手
段がプロセスの後工程で現像を行うので、感光媒体上に
形成されたトナー層上から一般的に使用される赤外レー
ザ露光等を行う場合において、赤外レーザ光等の透過性
が相対的に高いイエロー及びマジェンタトナーを先に現
像できるので、トナー層透過率による露光のロスを軽減
でき、色再現、階調再現共に優れた、高画質のカラー画
像形成装置を提供することができる。

【００３０】また更に、イエロー及びマジェンタトナー
の現像トナー重量が０．８ｍｇ／ｃｍ²以下であるの
で、トナー層電荷による次色の現像工程への影響を軽減
でき、色再現、階調再現共に優れた、高画質のカラー画
像形成装置を提供することができる。

【００３１】さらに、各画像形成ユニットに配置された
現像手段の第１色目の静電潜像コントラスト（Ｖ_image
−Ｖ_high）が４５０Ｖ以下であるので、再帯電工程を行
う場合でも、再帯電工程におけるトナー層電位の上昇を
軽減でき、色再現、階調再現共に優れた、高画質のカラ
ー画像形成装置を提供することができる。

【００３２】

【実施例】以下にこの発明を図示の実施例に基づいて説
明する。

【００３３】図２は、この発明に係る電子写真方式のカ
ラー画像形成装置の一実施例を示す概略構成図である。

【００３４】図２において、１はこの電子写真方式のカ
ラー画像形成装置の本体を示すものであり、このカラー
画像形成装置本体１内の上端部には、原稿２の画像を読
み取る画像読取装置３が配置されている。この画像読取
装置３は、プラテンガラス４上にプラテンカバー５によ
って押圧された状態で載置された原稿２の画像を光源６
によって照明し、原稿２の反射光像を第１、第２の走査
ミラー７、８及び結像レンズ９を介してＣＣＤセンサー
１０に走査露光して、このＣＣＤセンサー１０によって
原稿２の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色材反
射光像を所定のドット密度（例えば、１６ドット／ｍ
ｍ）で読み取るようになっている。

【００３５】上記画像読取装置３によって読み取られた
原稿２の画像データは、後述する画像処理装置に送ら
れ、この画像処理装置では、必要に応じて、画像データ
に対してシェーデイング補正、位置ズレ補正、明度／色
空間変換、ガンマ補正、枠消し、色／移動編集等の所定
の画像処理が施され、原稿２の画像データは、黒
（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）（各８ｂｉｔ）の４色の階調データに変換され
る。

【００３６】また、上記カラー画像形成装置本体１内の
中央部より上側の部分には、２色のトナー像をそれぞれ
形成する２つの画像形成ユニット１１、１２と、これら
の２つの画像形成ユニット１１、１２によって形成され
たトナー像を記録用紙２０上に転写する転写ドラム２５
が配置されている。上記２つの画像形成ユニット１１、
１２は、それぞれ有機感光層等の光導電性薄層を表面に
有する感光体ドラム２１ａ、２１ｂを備えており、これ
らの感光体ドラム２１ａ、２１ｂは、その周長がプロセ
ス方向における最大画像の長さよりも長くなるような直
径に設定されているとともに、図示しない駆動手段によ
ってそれぞれ矢印方向に同一の速度で回転駆動されるよ
うになっている。上記感光体ドラム２１ａ、２１ｂの周
囲には、当該感光体ドラム２１ａ、２１ｂの表面を均一
に帯電させるスコロトロン帯電器２２ａ、２２ｂと、後
に詳述する画像処理装置からの信号により感光体ドラム
２１ａ、２１ｂ上に静電潜像を形成するレーザ露光装置
２３ａ、２３ｂと、それぞれイエロー、サイアンのカラ
ートナーを装備したカラー現像器２４ａ、２４ｂと、マ
ジェンタ、ブラックのカラートナーを装備したカラー現
像器２４ｃ、２４ｄと、画像形成時に離間し、清掃時に
感光体ドラム２１ａ、２１ｂと接触するブレードを有す
る清掃装置２７ｃ、２７ｄと、除電ランプ２８ａ、２８
ｂとが、対応する感光体ドラム２１ａと感光体ドラム２
１ｂに分けて配置されている。

【００３７】また、上記２つの画像形成ユニット１１、
１２の感光体ドラム２１ａ、２１ｂの下方には、当該２
つの感光体ドラム２１ａ、２１ｂの表面に所定のタイミ
ングで接触可能な転写ドラム２５が配置されている。上
記感光体ドラム２１ａ、２１ｂ上に形成されるトナー像
は、転写ドラム２５上に保持された転写用紙２０上に、
転写コロトロン２５ａ、２５ｂの帯電によって順次転写
される。この転写ドラム２５は、図示しない誘電体フィ
ルムによって円筒状に形成され、この誘電体フィルム
は、タイバーと呼ばれる金属板によって補強されてお
り、ドラム状に保持されている。そして、上記転写ドラ
ム２５を構成する誘電体フィルム上には、転写用紙２０
が図示しない吸着コロトロンによって静電的に吸着され
るようになっている。

【００３８】上記転写用紙２０は、図２に示すように、
画像形成装置本体１内の下部に配置された複数の給紙カ
セット４０、４１、４２から給紙ロール４３によって給
紙されるとともに、画像形成装置本体１外の側面に配置
された手差しトレイ４４からも給紙可能となっており、
給紙された転写用紙２０は、搬送ローラ４５によって転
写ドラム２５の表面までそれぞれ搬送される。そして、
上記転写用紙２０は、図示しない吸着コロトロンの帯電
によって転写ドラム２５の表面に静電的に吸着された状
態で、当該転写ドラム２５の表面に保持される。

【００３９】また、上記感光体ドラム２１ａ、２１ｂ上
から所定の色数のトナー像が転写された転写用紙２０
は、図示しない剥離コロトロンの帯電によって転写ドラ
ム２５の表面から剥離された後、定着装置２６へ搬送さ
れ、この定着装置２６によって熱及び圧力によってトナ
ー像が転写用紙２０上に定着され、排紙トレイ２９上に
排出されてカラー画像の形成工程が終了する。

【００４０】なお、図３中、２５ｃは転写ドラム２５の
除電を行うための除電コロトロンを示している。

【００４１】また、上記スコロトロン帯電器２２ａ、２
２ｂとしては、２色目の画像形成時にも安定して均一な
帯電がなされるように、放電ワイヤを２本以上用いたス
コロトロン帯電器を用いるのが望ましい。

【００４２】図３は図２のカラー画像形成装置に使用さ
れるレーザー露光装置を示す概略構成図である。

【００４３】このレーザー露光装置２３ａ、２３ｂは、
図３に示すように、レーザー制御回路を内蔵した半導体
レーザー３１と、コリメータレンズ３２と、ポリゴンミ
ラー３３と、ｆθレンズ３４とから構成されている。ま
た、必要に応じて反射ミラーを用いてレーザービーム３
５の光路を折り畳むように構成しても良い。そして、上
記半導体レーザー３１は、露光データ３６に基づいて内
蔵するレーザー制御回路によって変調されてオンオフを
行い、所謂パルス幅変調方式によって変調されたレーザ
ービーム３５を出射する。この半導体レーザー３１から
出射されたレーザービーム３５は、コリメータレンズ３
２を介してポリゴンミラー３３の表面に照射されるとと
もに、高速で回転するポリゴンミラー３３の表面によっ
て反射偏向され、ｆθレンズ３４を介して感光体ドラム
２１ａ又は２１ｂ上に主走査方向（感光体ドラム２１
ａ、２１ｂの軸方向）に沿って走査露光される。

【００４４】ところで、この実施例では、上記感光体ド
ラム２１ａ、２１ｂ上にレーザービーム３５を走査露光
することによって形成される静電潜像のスクリーン構造
を、各画像形成ユニット１１、１２内の複数色のトナー
像間において互いに異ならせるように構成されている。

【００４５】すなわち、この実施例では、上記レーザー
露光装置２３ａ、２３ｂで画像露光される画像データ３
６が、図４に示すような画像処理装置によって生成され
るようになっている。この画像処理装置には、前述した
画像読取装置３やホストコンピュータ等から送られてく
る印字される画素毎に階調情報を有する画像データ５０
が、Ｒ、Ｇ、Ｂ又はＬ^*、ａ^*、ｂ^*のそれぞれ８ビッ
トの階調情報として入力される。次いで、これらの画像
データ５０は、変換テーブル５１によってＹ、Ｍ、Ｃの
画像データ５２に変換される。この変換にはテーブルの
代わりに変換マトリクスを使っても良い。さらに、これ
らの画像データ５２は、下色除去回路５３により、イエ
ロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、サイアン（Ｃ）、ブラ
ック（Ｋ）へと変換され、Ｙ、Ｍ、Ｃの重ね合わせによ
る文字や背景部等の黒色の画像領域がブラック（Ｋ）の
画像データに変換される。このように、上記下色除去回
路５３では、Ｙ、Ｍ、Ｃの画像データ５２に対してＹ、
Ｍ、Ｃの重ね合わせによる黒色の画像領域をブラック
（Ｋ）の画像データに変換する処理がなされる。さら
に、ＭＴＦ補正回路５４によってＭＴＦ補正が施され
る。次に、階調変換回路５５によって現像特性に応じて
例えば図５に示すような階調変換が施された各色の画像
信号５６は、スクリーン生成回路５７に至る。このスク
リーン生成回路５７では、万線構造を有するスクリーン
を用いるように構成されている。ただし、万線構造以外
にもドットスクリーン等の他の構造を有するスクリーン
を用いてもよいことは勿論である。上記スクリーン生成
回路５７から出力される画像信号３６は、レーザ制御回
路５８に送られる。

【００４６】なお、上記のごとく、現像トナー重量その
ものを低減する方法として、下色除去を施すことによ
り、所定重量のトナーをブラックに置き換え、さらに改
善することができる。すなわち、下色除去の割合を増加
させると各色の合計の現像トナー高さは減少し、トナー
層電位を更に低く抑えることが可能となる。

【００４７】図６はスクリーン生成回路の一例を示すも
のである。

【００４８】図６において、６１は画像処理装置の階調
変換回路等から出力される画像データ５６を入力するＩ
／Ｆ回路、６２はこのＩ／Ｆ回路６１を介して入力され
る画像データ５６を８ビットの量子化データ６３（２５
６階調）に分解する機能を有するＤ／Ａコンバータ、６
４はこのＤ／Ａコンバータ６２から出力される８ビット
の量子化データ６３を一時記憶するバッファ回路、６５
は基準クロック６６に基づいて三角波を発生する三角波
発生回路、６７は上記バッファ回路６４に一時的に記憶
された８ビットの量子化データ６３と、三角波発生回路
６５から出力される三角波信号６８とを比較するコンパ
レータ、７０はこのコンパレータ６７から出力される画
像データ６９を一時記憶するバッファ回路、５８はこの
バッファ回路７０から出力される画像データ３６に基づ
いて半導体レーザー３１を制御するレーザー制御回路で
ある。

【００４９】７１は位相制御回路であり、この位相制御
回路７１は、三角波発生回路６５から出力される三角波
信号６８の位相をライン毎に制御するものである。この
位相制御回路７１によって、三角波信号６８の周期に応
じたピッチで主走査方向に対し、所定の角度で伸長する
万線スクリーンを形成することができるようになってい
る。

【００５０】そして、上記スクリーン生成回路５７は、
画像処理装置の階調変換回路等からから、印字される画
素毎に階調情報を有する画像データ５６がＩ／Ｆ回路６
１を介して入力されると、この入力された画像データ６
１は、８ビットの量子化分解能を持つＤ／Ａコンバータ
６２によって基準クロック６６に基づきＤ／Ａ変換さ
れ、このアナログ信号に変換された画像データ６３は、
バッファ回路６４を経由してコンパレータ６７へ送られ
る。また、三角波発生回路６５は、基準クロック６６に
同期して三角波信号６８を発生し、この三角波信号６８
もコンパレータ６７へ送られる。このコンパレータ６７
は、三角波信号６８とアナログ信号に変換された画像デ
ータ６３とを比較し、画像データ６３の階調情報に比例
した長さのパルスを出力し、この出力がバッファ回路７
０を経由して露光データ３６としてレーザー制御回路５
８に入力される。

【００５１】こうすることにより、上記スクリーン生成
回路５７では、三角波信号６８の周期に応じたピッチで
レーザービーム３５の主走査方向及び主走査方向に対し
約６０度に伸長する万線スクリーンを用いた露光データ
３６が生成される。図７（ａ）（ｂ）はレーザービーム
３５の主走査方向及び主走査方向に対し約６０度に伸長
する万線スクリーンの静電潜像の模式図を示すものであ
る。上記スクリーン生成回路５７によって生成された万
線スクリーンの露光データ３６「００〜ＦＦ」（８ビッ
トの分解能０〜２５５ステップに相当）により、レーザ
ー制御回路５８に接続された半導体レーザー２１ａ又は
２１ｂがオンになり、レーザービーム３５が照射された
部分の感光体ドラム２１ａ又は２１ｂ表面が除電され、
非照射部分との間に図８に示すような電位コントラスト
を生じる。これらの感光体ドラム２１ａ又は２１ｂ上に
形成された電位コントラストが静電潜像となる。ここで
は、例えば、２００線／インチの万線が形成されるが、
上記三角波の周期を変化させることにより、万線のピッ
チを他の値に設定しても勿論よい。また、図７では静電
潜像が一様な帯状に模式的に表されているが、実際に
は、レーザービーム３５の強度分布がガウス分布である
ことやレーザー制御回路５８の周波数応答の限界などに
より、静電潜像のエッジ形状は、滑らかなエッジ形状と
なる。

【００５２】この実施例では、上述したように、感光体
ドラム２１ａ、２１ｂ上にレーザービーム３５を走査露
光することによって形成される静電潜像のスクリーン構
造を、各画像形成ユニット１１、１２内の複数色のトナ
ー像間において互いに異ならせるように構成されてい
る。つまり、上記感光体ドラム２１ａ上には、イエロー
とサイアンの２色のトナー像が互いに重ね合わされた状
態で形成されるが、イエロー色の画像に対応した静電潜
像には、図７（ｂ）に示すように、レーザービーム３５
の主走査方向に対し約６０度に伸長する万線スクリーン
が用いられ、サイアン色の画像に対応した静電潜像に
は、図７（ａ）に示すように、レーザービーム３５の主
走査方向に伸長する万線スクリーンが用いられる。一
方、上記感光体ドラム２１ｂ上には、マジェンタとブラ
ックの２色のトナー像が互いに重ね合わされた状態で形
成されるが、マジェンタ色の画像に対応した静電潜像に
は、図７（ｂ）に示すように、レーザービーム３５の主
走査方向に対し約６０度に伸長する万線スクリーンが用
いられ、ブラック色の画像に対応した静電潜像には、図
７（ａ）に示すように、レーザービーム３５の主走査方
向に伸長する万線スクリーンが用いられる。

【００５３】図は上記カラー現像器の構成を示すもの
である。

【００５４】上記カラー現像器２４ａ、２４ｂ、２４
ｃ、２４ｄは、それぞれカラー現像器２４ａ、２４ｂが
感光体ドラム２１ａの周囲に、カラー現像器２４ｃ、２
４ｄが感光体ドラム２１ｂの周囲にトラッキングロール
等を介して略固定保持されている。これらのカラー現像
器２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄは、図９に示すよう
に、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤７３を収
容するハウジング７４内に、表面に現像剤７３を吸着
し、回転することにより現像剤７３を搬送する円筒状の
現像担持体７５と、現像担持体７５の表面に付着する現
像剤７３の量を規制する現像剤規制部材７６と、回転し
て現像剤７３の攪拌および搬送を行ない現像剤担持体７
５に現像剤７３を供給するスクリューオーガ７７とを備
えている。

【００５５】上記現像剤担持体７５は、回転しないよう
に固定された磁石ロール７８を内蔵し、その周囲におい
て回転可能に支持された現像スリーブ７９を備えてい
る。この現像スリーブ７９は、例えば、その直径が１６
ｍｍ、現像スリーブ７９と感光体ドラム２１ａ、２１ｂ
との間隔が０．５ｍｍ、現像スリーブ７９上の現像剤７
３層の厚さが０．３ｍｍ、周速が２００ｍｍ／ｓにそれ
ぞれ設定され、現像剤７３が感光体ドラム２１ａ、２１
ｂに接触しない状態で現像を行うものが使用される。こ
れは、重ね現像時に先に感光体ドラム２１ａ、２１ｂ上
に現像されているトナー画像が、後の現像工程で乱され
ることを防止するための前提となる構成である。

【００５６】さらに、この実施例では、厚さ０．３ｍｍ
の薄層の現像剤７３層を現像スリーブ７９上に形成する
ために、平均粒径４０μｍ、飽和磁化５０ｅｍｕ／ｇの
磁性粉分散型のポリマーキャリアが用いられている。ま
た、キャリアは、トナーを負極性に帯電させるために、
スチレン−アクリル共重合体３０ｗｔ％、マグネタイト
６８ｗｔ％、ニグロシン２ｗｔ％を混練粉砕し、正帯電
性のキャリアとしている。

【００５７】一方、トナーについては、イエロートナー
は、ポリエステル９０ｗｔ％、ベンジン誘導体１０ｗｔ
％を混練粉砕し、平均粒径７μｍの着色粒子とした。サ
イアントナーは、ポリエステル９０ｗｔ％、銅フタロシ
アニン１０ｗｔ％を混練粉砕し、平均粒径７μｍの着色
粒子とした。マゼンタトナーは、ポリエステル９０ｗｔ
％、ポリタングストリン酸１０ｗｔ％を混練粉砕し、平
均粒径７μｍの着色粒子とした。ブラックトナーは、ス
チレン−アクリル共重合体８０ｗｔ％、スチレン−ブタ
ジエンゴム１０ｗｔ％、カーボンブラック１０ｗｔ％を
混練粉砕し、平均粒径７μｍの着色粒子とした。また、
これらトナーについては、着色粒子に対し疎水性シリカ
を、５ｗｔ％外添して負帯電性トナーとした。尚、これ
らの現像剤についてトナーの電荷量Ｑを測定したところ
約−１５μＣ／ｇであった。

【００５８】また、各カラー現像器２４ａ、２４ｂ、２
４ｃ、２４ｄに印加される現像バイアスは、感光体ドラ
ム上に形成されたトナー像を乱さないように、かつ所望
の高画質がえられるようにＤＣ＋ＡＣ電圧とし、直流成
分として−６５０Ｖ、交流成分として周波数６ｋＨＺ、
Ｖ_P-P＝１．６ｋＶを印加した。一方、転写ドラム２５
としては、前述したように、円筒状の樹脂フィルムに吸
着搬送された用紙に直接画像を転写するコロトロンやト
ランスファーロールを用いたものが用いられる。この転
写ドラム２５は、必要に応じてフィルムや用紙を除電す
る除電放電器を備えている。

【００５９】２７ａ、２７ｂはブレードを用いた清掃装
置で、通常は感光体ドラム２１ａ、２１ｂと離間してお
り、清掃サイクルに入るとカム機構により感光体ドラム
２１ａ、２１ｂと当接し、残留トナーを除去するもので
ある。

【００６０】以上の構成に基づいて、この実施例に係る
カラー画像形成装置では、次のようにしてカラー画像の
形成を行うようになっている。すなわち、上記の如く構
成されるカラー画像形成装置では、図２に示すように、
まず、必要に応じて除電ランプ２８ａ、２８ｂにより充
分に光除電された感光体ドラム２１ａ、２１ｂか、もし
くは初期状態の感光体ドラム２１ａ、２１ｂ及び転写ド
ラム２５は動作開始後、矢印方向へ回転を始め、感光体
ドラム２１ａ、２１ｂの表面が、スコロトロン帯電器２
２ａ、２２ｂによって例えば−７００Ｖに均一帯電され
る。その際、感光体ドラム２１の帯電電位や帯電極性そ
のものは、現像効率や他の条件により、上記の値と異な
る電圧や極性に設定可能なことは勿論である。

【００６１】次に、上記の如くスコロトロン帯電器２２
ａ、２２ｂによって均一に帯電された感光体ドラム２１
ａ、２１ｂの表面には、レーザー露光装置２３ａ、２３
ｂによって第一色目の画像データ３６に応じた画像露光
が施され、第一色目の静電潜像が形成される。このと
き、上記各感光体ドラム２１ａ、２１ｂの露光時刻は、
感光体ドラム２１ａと２１ｂにおいて転写ドラム２５上
に吸着された用紙２０上に転写される画像領域がちょう
ど重なるタイミングに制御される。具体的には、転写ド
ラム２５の内部に配置される（図示せず）フォトカプラ
等により、それぞれの感光体ドラム２１ａ、２１ｂの位
置で出力される位置検出信号に基づき、画像信号を同期
した状態で出力することによって制御される。

【００６２】これにより、感光体ドラム２１ａに対し
て、レーザー露光装置２３ａによって図７（ｂ）に示す
ように主走査方向に対して約６０度傾斜した方向に伸長
する万線スクリーンよりなるイエロー色に対応した静電
潜像を形成する。このようにして形成した静電潜像のエ
ッジ部を除く部分の最大入力カバレッジに相当する電位
は−２００Ｖであった。

【００６３】次に、上記の如く感光体ドラム２１ａ上に
形成された第一色目の静電潜像は、イエローのカラー現
像器２４ａを用いて、負に帯電した第一色目のイエロー
トナーにより反転現像される。この結果、上記感光体ド
ラム２１ａ上に形成された静電潜像には、万線形状にほ
ぼ沿ってイエロートナーが付着する。このとき用いたイ
エロー現像器２４ａの現像特性を図１０に示す。現像コ
ントラスト４５０Ｖ〔−２００−（−６５０Ｖ）〕に対
して最大濃度約２．０が得られた。

【００６４】その後、他方の感光体ドラム２１ｂの表面
には、レーザー露光装置２３ｂによって図７（ｂ）に示
すように主走査方向に対して約３０度傾斜した方向に伸
長する万線スクリーンよりなるマジェンタ色に対応した
静電潜像を形成する。このようにして形成した静電潜像
のエッジ部を除く部分の最大入力カバレッジに相当する
電位は−２００Ｖであった。

【００６５】次に、上記の如く感光体ドラム２１ｂ上に
形成された第一色目の静電潜像は、マジェンタのカラー
現像器２４ｂを用いて、負に帯電した第一色目のマジェ
ンタトナーにより反転現像される。この結果、上記感光
体ドラム２１ｂ上に形成された静電潜像には、万線形状
にほぼ沿ってマジェンタトナーが付着する。このとき用
いたマジェンタ現像器２４ａの現像特性を図１０に示
す。現像コントラスト４５０Ｖ〔−２００−（−６５０
Ｖ）〕に対して最大濃度約２．０が得られた。

【００６６】上記工程において、転写ドラム２５上に保
持された転写用紙２０は、それぞれの感光体ドラム２１
ａ、２１ｂの表面に対して非接触状態で回転しており、
各感光体ドラム２１ａ、２１ｂ上に形成されたイエロー
及びマジェンタのトナー像は、そのまま各感光体ドラム
２１ａ、２１ｂ上に保持された状態で回転する。

【００６７】その後、各感光体ドラム２１ａ、２１ｂ
は、第二色目の画像形成工程に入る。感光体ドラム２１
ａは、スコロトロン帯電器２２ａによってイエロートナ
ー層を含む感光体ドラム２１ａ上から−７００Ｖに再帯
電される。次に、この感光体ドラム２１ａの表面には、
レーザー露光装置２３ａによって図７（ａ）に示すよう
に主走査方向に伸長する万線スクリーンよりなる第二色
目の画像データ３６に応じた画像露光が施され、第二色
目の静電潜像が形成される。このようにして形成した静
電潜像のエッジ部を除く部分の最大入力カバレッジに相
当する電位は、イエロートナー上に−２５０Ｖ、単色領
域（感光体上）で−２００Ｖであった。同様に、上記感
光体ドラム２１ａ上に形成された第２色目の静電潜像
は、２色目のサイアントナーによって、第１色目と同じ
現像パラメータで行い、サイアントナーが付着（反転現
像）するように現像する。この結果、上記感光体ドラム
２１ｂ上に形成された静電潜像には、万線形状にほぼ沿
ってサイアントナーが付着する。このとき用いたサイア
ン現像器２４ａの現像特性を図１０に示す。図１０のよ
うに現像コントラスト約４００Ｖ以上で出力濃度が飽和
する特性を有するため、イエロー、サイアンの重なり部
分においても単色部分とほぼ同じ濃度に相当する重ね合
わせ画像が得られた。

【００６８】一方、他方の感光体ドラム２１ｂは、スコ
ロトロン帯電器２２ｂによってマジェンタトナー層を含
む感光体ドラム２１ｂ上から−７００Ｖに再帯電され
る。次に、この感光体ドラム２１ｂの表面には、レーザ
ー露光装置２３ｂによって図７（ａ）に示すように主走
査方向に伸長する万線スクリーンよりなる第二色目の画
像データ３６に応じた画像露光が施され、第二色目の静
電潜像が形成される。このようにして形成した静電潜像
のエッジ部を除く部分の最大入力カバレッジに相当する
電位は、マジェンタトナー上に−２５０Ｖ、単色領域
（感光体上）で−２００Ｖであった。同様に、上記感光
体ドラム２１ｂ上に形成された第２色目の静電潜像は、
２色目のブラックトナーによって、第１色目と同じ現像
パラメータで行い、ブラックトナーが付着（反転現像）
するように現像する。この結果、上記感光体ドラム２１
ｂ上に形成された静電潜像には、万線形状にほぼ沿って
ブラックトナーが付着する。このとき用いたブラック現
像器２４ａの現像特性を図１０に示す。図１０のように
現像コントラスト約４００Ｖ以上で出力濃度が飽和する
特性を有するため、マジェンタ、ブラックの重なり部分
においても単色部分とほぼ同じ濃度に相当する重ね合わ
せ画像が得られた。

【００６９】以上の工程において、感光体ドラム２１ａ
上には、イエロー及びサイアンの２色のトナー像が互い
に重ね合わされた状態で形成されるとともに、他方の感
光体ドラム２１ｂ上には、マジェンタ及びブラックの２
色のトナー像が互いに重ね合わされた状態で形成され
る。

【００７０】次に、転写サイクルに入り、上記感光体ド
ラム２１ａ、２１ｂ上に形成されたトナー像は、まず感
光体ドラム２１ａに対向する転写コロトロン２５ａのバ
ッフルにより用紙２０が感光体ドラム２１ａに軽く接触
し、同時に転写コロトロン２５ａに電圧が印加され、イ
エロー及びサイアンのトナー像は、転写用紙２０上に一
括して転写される。なお、上記転写コロトロン２５ａの
バッフルは、転写コロトロン２５ａからの放電を転写位
置に集中させるための合成樹脂製のフィルムであり、こ
のバッフルは、転写ドラム２５の表面に保持された用紙
２０が感光体ドラム２１ａの表面に接離するように、ソ
レノイド等によって駆動されるようになっている。さら
に、転写ドラム２５は回転し、位置検出信号に基づき、
感光体ドラム２１ｂに対向する転写コロトロン２５ｂの
バッフルにより用紙２０が感光体ドラム２１ｂに軽く接
触し、同時に転写コロトロン２５ｂに電圧が印加され、
マジェンタ及びブラックのトナー像は、転写用紙２０上
に一括して転写される。こうして、転写ドラム２５上に
保持された転写用紙２０には、２回の転写によりフルカ
ラーの画像を形成することができる。

【００７１】さらに、上記転写ドラム２５から剥離され
た用紙２０は、定着装置２６を通過することで定着さ
れ、カラー画像が形成される。

【００７２】なお、上記感光体ドラム２１ａ、２１ｂ上
に残ったトナー及び帯電の履歴は、清掃装置２７ａ、２
７ｂ、及び除電ランプ２８ａ、２８ｂにより引き続き除
去されることにより、画像形成サイクルが終了する。

【００７３】上記実施例によれば、それぞれの感光体ド
ラム２１ａ、２１ｂ上の第１色目と第２色目の静電潜像
のスクリーン構造が異なるので、感光体ドラム２１ａ、
２１ｂ上におけるトナー層の重なりを大幅に軽減でき、
重ね露光時のトナー層透過率の影響及びトナー層電荷の
影響を軽減できる。この結果、特にハイライト領域での
再現と色文字の再現が向上され、高品質の画像を得るこ
とができる。

【００７４】さらに説明すると、上記実施例によれば、
それぞれの感光体ドラム２１ａ、２１ｂ上の第１色目と
第２色目の静電潜像のスクリーン構造が異なるので、図
１１に示すように、１色目及び２色目の万線構造の位置
を互いにずらすことができ、感光体ドラム２１ａ、２１
ｂ上に複数のトナー像を形成することによるトナー電位
の上昇やトナー層の誘電的性質に起因する問題点、及び
トナーの遮蔽効果に起因する問題点を、次のようにして
同時に解決することができる。

【００７５】図１１は上記感光体ドラム２１ａ上に形成
されたイエローのトナー像８１及びサイアンのトナー像
８２の重なりの断面を示すものである。図中、８３はト
ナー像の中心を示すものである。この図１１に示すよう
に、トナー濃度の低濃度域、即ちハイライト部分におい
ては、イエロートナー像７１とマゼンタトナー像７２の
重なりは少なく（もしくは図に示すように殆ど重ならな
い極ハイライト部分もある）、中濃度域や高濃度域にな
るに連れて、イエロートナー像７１とサイアントナー像
７２の重なりが次第に生じてくることが分かる。

【００７６】このとき、トナー像７１、７２の高さは各
濃度域で異なるが、従来方式のドットを重ねて露光した
静電潜像により形成されたトナー像（イエロー＋サイア
ン）と本実施例により第二色目の万線の位相をずらした
トナー像の高さとの比較を図１２に示す。この図１２は
上記実施例で説明したパラメータを用いて感光体ドラム
２１上に実際にトナー像を形成した本実施例と、これと
同じパラメータを用いて従来方式の各色の静電潜像を同
一の位置で重ねる方式により感光体ドラム２１上に実際
にトナー像を形成した従来例とを比較したものである。

【００７７】この図１２から明らかなように、トナー像
の高さは、万線スクリーンの構造を互いに異ならせた本
実施例の方が従来例よりも低く、現像トナー重量が大き
くなるほど、この傾向も顕著であることがわかる。ま
た、現像トナー重量が大きいとトナー像の重なりが増加
していくため、従来のドット重ねによる万線をずらさな
い方法と同じトナー像高さになると予測されがちだが、
実際は、図１３に示すように、イエローとサイアンの２
色分のトナー重量の飽和点近傍であるトナー重量１．３
ｍｇ／ｃｍ²前後でも差異がみられる。このときのトナ
ー像は、図１３に示すように、現像トナー重量の少ない
ハイライト部分での重なりが少ないため、トナー像高さ
（厚さ）による誘電的な影響をも除去でき、良好なハイ
ライト画像の記録が可能であることがわかる。

【００７８】上記図１３から明らかなように、本実施例
では、感光体ドラム２１上にイエローとサイアンの２色
のトナー像を形成した場合でも、トナー像の高さ及びト
ナー層電位がいずれも従来の方式に比べて低く、トナー
電位の上昇やトナー層の誘電的性質、更にはトナーの遮
蔽効果に起因する解像度及び階調性の低下に基づく画質
の劣化を防止することができ、良好な中間調画像の形成
が可能であることがわかる。この効果は、感光体ドラム
２１上におけるトナー層の量が相対的に少ない中濃度
域、特に低濃度域で顕著であり、特に高画質なカラー画
像にとって重要なハイライト領域の忠実な再現が可能と
なる。

【００７９】また、本実施例によれば、トナー電位の上
昇、トナー層の誘電的性質及びトナーの遮蔽効果を総合
的に解決し、良好な中間調画像、特に高画質なカラー画
像にとって重要なハイライト領域の忠実な再現を行うこ
とができ、その結果として、階調性の不連続的な変化に
伴う疑似輪郭等のデイフェクトが発生せずに安定した階
調再現が得られる。

【００８０】さらに、上記実施例では、一色目もしくは
第１のレーザービームに主走査方向に対して約６０度方
向に伸長する万線スクリーンを用い、二色目もしくは第
２のレーザービームによって主走査方向に伸長する万線
スクリーンを用いたが、それらの逆であっても良いし、
それ以外の角度の組合せでも良い。さらに、感光体ドラ
ム２１ａ、２１ｂで異なる角度を用いてもよい。さら
に、望ましくは角度の差異の大きいスクリーン構造同士
を組み合わせると良い。

【００８１】上記実施例において、転写手段として転写
ドラム２５を用いたが、中間転写体を用いて画像を２度
転写しても良いし、それ以外の転写装置でも良い。

【００８２】実施例２図１４はこの発明の実施例２を示すものであり、前記実
施例１と同一の部分には同一の符号を付して説明する
と、この実施例２では、感光媒体の表面を一様に帯電す
る２つの帯電手段と、これらの帯電手段によって帯電さ
れた感光媒体の表面に画像情報に応じて複数の光ビーム
を走査露光することにより複数の静電潜像を形成可能な
露光手段と、前記感光媒体上に形成された静電潜像を複
数色のトナーにより選択的に現像する複数の現像手段と
からなる画像形成ユニットを２組備えるように構成され
ている。

【００８３】図１４はこの発明に係る電子写真方式のカ
ラー画像形成装置の実施例２を示す概略構成図である。

【００８４】図１４において、２１ａ、２１ｂは有機感
光層等の光導電性薄層を表面に有する感光体ドラムであ
り、これらの感光体ドラム２１ａ、２１ｂは、図示しな
い駆動手段によってそれぞれ矢印方向に回転駆動される
ようになっている。上記感光体ドラム２１ａ、２１ｂの
周囲には、当該感光体ドラム２１ａ、２１ｂの表面を均
一に帯電させるスコロトロン帯電器２２ａ、２２ｂ及び
２２ｃ、２２ｄと、後に詳述する画像処理装置からの信
号により感光体ドラム２１ａ、２１ｂ上に静電潜像を形
成するレーザ露光装置２３ａ、２３ｂと、それぞれイエ
ロー、サイアンのカラートナーを装備したカラー現像器
２４ａ、２４ｂと、マジェンタ、ブラックのカラートナ
ーを装備したカラー現像器２４ｃ、２４ｄと、画像形成
時に離間し、清掃時に感光体ドラム２１ａ、２１ｂと接
触するブレードを有する清掃装置２７ｃ、２７ｄと、除
電ランプ２８ｃ、２８ｄと、が配置されており、２つの
画像形成ユニット１１、１２を構成している。

【００８５】また、上記２つの画像形成ユニット１１、
１２の感光体ドラム２１ａ、２１ｂの下方には、当該２
つの感光体ドラム２１ａ、２１ｂの表面に接触可能な転
写ドラム２５が配置されている。上記感光体ドラム２１
ａ、２１ｂ上に形成されるトナー像は、転写ドラム２５
上に保持された転写用紙２０上に、転写コロトロン２５
ａ、２５ｂの帯電によって順次転写される。この転写ド
ラム２５は、図示しない誘電体フィルムによって円筒状
に形成され、この誘電体フィルムは、タイバーと呼ばれ
る金属板によって補強されており、ドラム状に保持され
ている。そして、上記転写ドラム２５を構成する誘電体
フィルム上には、転写用紙２０が図示しない吸着コロト
ロンによって静電的に吸着されるようになっている。

【００８６】図１５は図１４のカラー画像形成装置に使
用されるレーザー露光装置を示す概略構成図である。

【００８７】このレーザー露光装置２３ａ、２３ｂは、
図１５に示すように、レーザー制御回路を内蔵して独自
に変調可能な２本のレーザービーム３５ａ、３５ｂを同
時に出射可能なデュアルビーム半導体レーザー３１（も
しくは２つの半導体レーザー）と、コリメータレンズ３
２と、ポリゴンミラー３３と、ｆθレンズ３４とから構
成されている。また、必要に応じて反射ミラーを用いて
光路を折り畳むように構成しても良い。そして、上記半
導体レーザー３１は、２つの露光データ３６ａ、３６ｂ
に基づいて内蔵するレーザー制御回路によって変調され
て個別にオンオフを行い、所謂パルス幅変調方式によっ
て変調された２本のレーザービーム３５ａ、３５ｂを出
射する。この半導体レーザー３１から出射された２本の
レーザービーム３５ａ、３５ｂは、コリメータレンズ３
２を介してポリゴンミラー３３の表面に照射されるとと
もに、高速で回転するポリゴンミラー３３の表面によっ
て反射偏向され、ｆθレンズ３４を介して感光体ドラム
２１ａ、２１ｂ上に主走査方向（感光体ドラム２１ａ、
２１ｂの軸方向）に沿って走査露光され、それぞれの画
像データに対応した静電潜像が感光体ドラム２１ａ、２
１ｂ上に形成される。

【００８８】この実施例では、上記感光体ドラム２１
ａ、２１ｂ上にレーザービーム３５ａ、３５ｂを走査露
光することによって形成される静電潜像を、万線構造を
有するスクリーンを用いて形成するように構成されてい
る。この万線構造を有するスクリーンを用いた静電潜像
形成用の画像信号は、それぞれ印字される画素毎に階調
情報を持つデジタル画像データと基準クロックに基づ
き、次に示すスクリーン生成回路によって生成される。

【００８９】さらに詳述すると、上記レーザー露光装置
２３ａ、２３ｂで画像露光される画像データは、図４に
示すような画像処理装置によって生成される。即ち、こ
の画像処理装置には、前述した画像読取装置やホストコ
ンピュータ等から送られてくる印字される画素毎に階調
情報を有する画像データ５０が、Ｒ、Ｇ、Ｂ又はＬ^*、
ａ^*、ｂ^*のそれぞれ８ビットの階調情報として入力さ
れる。次いで、これらの画像データ５０は、変換テーブ
ル５１によってイエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、サ
イアン（Ｃ）の画像データ５２に変換される。この変換
にはテーブルの代わりに変換マトリクスを使っても良
い。さらに、これらの画像データ５２は、下色除去回路
５３により、イエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、サイ
アン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）へと変換され、Ｙ、Ｍ、Ｃ
の重ね合わせによる文字や背景部等の黒色の画像領域が
ブラック（Ｋ）の画像データに変換される。このよう
に、上記下色除去回路５３では、Ｙ、Ｍ、Ｃの画像デー
タに対してＹ、Ｍ、Ｃの重ね合わせによる黒色の画像領
域をブラック（Ｋ）の画像データに変換する処理がなさ
れる。さらに、ＭＴＦ補正回路５４によってＭＴＦ補正
が施される。次に、階調変換回路５５によって現像特性
に応じて例えば図５に示すような階調変換が施された各
色の画像信号は、スクリーン生成回路５７に至る。この
スクリーン生成回路５７では、万線構造を有するスクリ
ーンを用いるように構成されている。ただし、万線構造
以外にもドットスクリーン等の他の構造を有するスクリ
ーンを用いてもよいことは勿論である。上記スクリーン
生成回路５７から出力される画像信号３６は、レーザ制
御回路５８に送られる。

【００９０】なお、上記のごとく、現像トナー重量その
ものを低減する方法として、下色除去を施すことによ
り、所定重量のトナーをブラックに置き換え、さらに改
善することができる。すなわち、下色除去の割合を増加
させると各色の合計の現像トナー高さは減少し、トナー
層電位は低く抑えることが可能となる。

【００９１】図６はスクリーン生成回路の一例を示すも
のである。

【００９２】図６において、６１は画像処理装置の階調
変換回路５５等から出力される画像データ５６を入力す
るＩ／Ｆ回路、６２はこのＩ／Ｆ回路６１を介して入力
される画像データ５６を８ビットの量子化データ６３
（２５６階調）に分解する機能を有するＤ／Ａコンバー
タ、６４はこのＤ／Ａコンバータ６２から出力される８
ビットの量子化データ６３を一時記憶するバッファ回
路、６５は基準クロック６６に基づいて三角波を発生す
る三角波発生回路、６７は上記バッファ回路６４に一時
的に記憶された８ビットの量子化データ６３と、三角波
発生回路６５から出力される三角波信号６８とを比較す
るコンパレータ、７０はこのコンパレータ６７から出力
される画像データ６９を一時記憶するバッファ回路、５
８はこのバッファ回路７０から出力される画像データ３
６に基づいて半導体レーザー３１を制御するレーザー制
御回路である。

【００９３】７１は位相制御回路であり、この位相制御
回路７１により三角波の位相はライン毎に制御される。
これにより、三角波の周期に応じたピッチで主走査方向
に対し、所定の角度で伸長する万線スクリーンを形成す
ることができるようになっている。

【００９４】そして、上記スクリーン生成回路５７は、
画像処理装置の階調変換回路５５等から、印字される画
素毎に階調情報を有する画像データ５６がＩ／Ｆ回路６
１を介して入力されると、この入力された画像データ５
６は、８ビットの量子化分解能を持つＤ／Ａコンバータ
６２によって基準クロック６６に基づきＤ／Ａ変換さ
れ、このアナログ信号に変換された画像データ６３は、
バッファ回路６４を経由してコンパレータ６７へ送られ
る。また、三角波発生回路６５は、基準クロック６６に
同期して三角波を発生し、この三角波信号もコンパレー
タ６７へ送られる。このコンパレータ６７は、三角波信
号６８とアナログ信号に変換された画像データ６３とを
比較し、画像データ６３の階調情報に比例した長さのパ
ルスを出力し、この出力がバッファ回路７０を経由して
露光データ３６としてレーザー制御回路５８に入力され
る。

【００９５】こうすることにより、上記スクリーン生成
回路５７では、三角波の周期に応じたピッチでレーザー
ビーム３５の主走査方向及び主走査方向に対し約３０度
に伸長する万線スクリーンを用いた露光データ３６が生
成される。図７（ａ）（ｂ）はレーザービーム３５の主
走査方向及び主走査方向に対し約３０度に伸長する万線
スクリーンの静電潜像の模式図を示すものである。上記
スクリーン生成回路によって生成された万線スクリーン
の露光データ３６「００〜ＦＦ」（８ビットの分解能０
〜２５５ステップに相当）により、レーザー制御回路５
８に接続された半導体レーザー２１がオンになり、レー
ザー照射された部分の感光体ドラム２１表面が除電さ
れ、非照射部分との間に図８に示すような電位コントラ
ストを生じる。この感光体ドラム２１上に形成された電
位コントラストが静電潜像となる。ここでは、例えば、
２００線／インチの万線が形成されるが、上記三角波の
周期を変化させることにより、万線のピッチを他の値に
設定しても勿論よい。また、７図では静電潜像が一様な
帯状に模式的に表されているが、実際には、レーザービ
ーム３５の強度分布がガウス分布であることやレーザー
制御回路５１の周波数応答の限界などにより、静電潜像
のエッジ形状は、滑らかなエッジ形状となる。

【００９６】図９はカラー現像器の構成を示すものであ
る。

【００９７】上記カラー現像器２４ａ、２４ｂ、２４
ｃ、２４ｄは、それぞれカラー現像器２４ａ、２４ｂが
感光体ドラム２１ａの周囲に、カラー現像器２４ｃ、２
４ｄが感光体ドラム２１ｂの周囲にトラッキングロール
等を介して略固定保持されている。これらのカラー現像
器２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄは、図９に示すよう
に、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤７３を収
容するハウジング７４内に、表面に現像剤７３を吸着
し、回転することにより現像剤７３を搬送する円筒状の
現像担持体７５と、現像担持体７５の表面に付着する現
像剤７３の量を規制する現像剤規制部材７６と、回転し
て現像剤７３の攪拌および搬送を行ない現像剤担持体７
５に現像剤７３を供給するスクリューオーガ７７とを備
えている。

【００９８】上記現像剤担持体７５は、回転しないよう
に固定された磁石ロール７８を内蔵し、その周囲におい
て回転可能に支持された現像スリーブ７９を備えてい
る。この現像スリーブ７９は、例えば、その直径が１６
ｍｍ、現像スリーブ７９と感光体ドラム２１ａ、２１ｂ
との間隔が０．５ｍｍ、現像スリーブ７９上の現像剤７
３層の厚さが０．３ｍｍ、周速が２００ｍｍ／ｓにそれ
ぞれ設定され、現像剤７３が感光体ドラム２１ａ、２１
ｂに接触しない状態で現像を行うものが使用される。こ
れは、重ね現像時に先に感光体ドラム２１ａ、２１ｂ上
に現像されているトナー画像が、後の現像工程で乱され
ることを防止するための前提となる構成である。

【００９９】さらに、この実施例では、厚さ０．３ｍｍ
の薄層の現像剤７３層を現像スリーブ７９上に形成する
ために、平均粒径４０μｍ、飽和磁化５０ｅｍｕ／ｇの
磁性粉分散型のポリマーキャリアが用いられている。ま
た、キャリアは、トナーを負極性に帯電させるために、
スチレン−アクリル共重合体３０ｗｔ％、マグネタイト
６８ｗｔ％、ニグロシン２ｗｔ％を混練粉砕し、正帯電
性のキャリアとしている。

【０１００】一方、トナーについては、イエロートナー
は、ポリエステル９０ｗｔ％、ベンジン誘導体１０ｗｔ
％を混練粉砕し、平均粒径７μｍの着色粒子とした。サ
イアントナーは、ポリエステル９０ｗｔ％、銅フタロシ
アニン１０ｗｔ％を混練粉砕し、平均粒径７μｍの着色
粒子とした。マゼンタトナーは、ポリエステル９０ｗｔ
％、ポリタングストリン酸１０ｗｔ％を混練粉砕し、平
均粒径７μｍの着色粒子とした。ブラックトナーは、ス
チレン−アクリル共重合体８０ｗｔ％、スチレン−ブタ
ジエンゴム１０ｗｔ％、カーボンブラック１０ｗｔ％を
混練粉砕し、平均粒径７μｍの着色粒子とした。また、
これらトナーについては、着色粒子に対し疎水性シリカ
を、５ｗｔ％外添して負帯電性トナーとした。尚、これ
らの現像剤についてトナーの電荷量Ｑを測定したところ
約−１５μＣ／ｇであった。

【０１０１】また、各カラー現像器２４ａ、２４ｂ、２
４ｃ、２４ｄに印加される現像バイアスは、感光体ドラ
ム上に形成されたトナー像を乱さないように、かつ所望
の高画質がえられるようにＤＣ＋ＡＣ電圧とし、直流成
分として−６５０Ｖ、交流成分として周波数６ｋＨＺ、
Ｖ_P-P＝１．６ｋＶを印加した。

【０１０２】一方、転写ドラム２５としては、前述した
ように、円筒状の樹脂フィルムに吸着搬送された用紙に
直接画像を転写するコロトロンやトランスファーロール
を用いたものが用いられる。この転写ドラム２５は、必
要に応じてフィルムや用紙を除電する除電放電器を備え
ている。

【０１０３】２７ａ、２７ｂはブレードを用いた清掃装
置で、通常は感光体ドラム２１ａ、２１ｂと離間してお
り、清掃サイクルに入るとカム機構により感光体ドラム
２１ａ、２１ｂと当接し、残留トナーを除去するもので
ある。

【０１０４】以上の構成に基づいて、この実施例２に係
るカラー画像形成装置では、次のようにしてカラー画像
の形成を行うようになっている。すなわち、上記の如く
構成されるカラー画像形成装置では、図１４に示すよう
に、まず、必要に応じて除電ランプ２８により充分に光
除電された感光体ドラム２１ａ、２１ｂか、もしくは初
期状態の感光体ドラム２１ａ、２１ｂ及び転写ドラム２
５は動作開始後、矢印方向へ回転を始め、感光体ドラム
２１ａ、２１ｂの表面が、スコロトロン帯電器２２ａ、
２２ｂによって例えば−７００Ｖに均一帯電される。そ
の際、感光体ドラム２１の帯電電位や帯電極性そのもの
は、現像効率や他の条件により、上記の値と異なる電圧
や極性に設定可能なことは勿論である。

【０１０５】次に、上記の如くスコロトロン帯電器２２
ａ、２２ｂによって均一に帯電された感光体ドラム２１
ａ、２１ｂの表面には、レーザー露光装置２３ａ、２３
ｂによって第一色目の画像データ３６に応じた画像露光
が施され、第一色目の静電潜像が形成される。このと
き、上記各感光体ドラム２１ａ、２１ｂの露光時刻は、
感光体ドラム２１ａと２１ｂにおいて転写ドラム２５上
に吸着された用紙２０上に転写される画像領域がちょう
ど重なるタイミングに制御される。具体的には、転写ド
ラム２５の内部に位置する（図示せず）フォトカプラ等
により、それぞれの感光体ドラム２１ａ、２１ｂの位置
で出力される位置検出信号に基づき、画像信号を同期し
た状態で出力する。さらに、あらかじめ感光体ドラム２
１ａ、２１ｂ上に設定された２つのビーム位置を経過す
る時間をカウンタにてカウントして、画像位置の同期を
とるようになっている。

【０１０６】これにより、感光体ドラム２１ａに対し
て、レーザー露光装置２３ａによって主走査方向に対し
て約６０度傾斜した方向に伸長する万線スクリーンより
なるイエロー色に対応した静電潜像を形成した。このよ
うにして形成した静電潜像のエッジ部を除く部分の最大
入力カバレッジに相当する電位は−２００Ｖであった。

【０１０７】次に、上記の如く感光体ドラム２１ａ上に
形成された第一色目の静電潜像は、イエローのカラー現
像器２４ａを用いて、負に帯電した第一色目のイエロー
トナーにより反転現像される。この結果、上記感光体ド
ラム２１ａ上に形成された静電潜像には、万線形状にほ
ぼ沿ってイエロートナーが付着する。このとき用いたイ
エロー現像器２４ａの現像特性を図１０に示す。現像コ
ントラスト４５０Ｖ〔−２００−（−６５０Ｖ）〕に対
して最大濃度約２．０が得られた。

【０１０８】引き続いて、上記感光体ドラム２１ａは、
第２色目の画像形成工程に入る。上記感光体ドラム２１
ａの表面は、スコロトロン帯電器２２ａによって均一に
イエロートナー層を含む感光体ドラム２１ａ上から−７
００Ｖに再帯電される。次に、この感光体ドラム２１ａ
の表面には、レーザー露光装置２３ａより出射される第
２のレーザービームによって主走査方向に伸長する万線
スクリーンよりなる第２色目の静電潜像が形成される。
このようにしてできた静電潜像のエッジを除く部分の最
大入力カバレッジに相当する電位は、イエロートナー上
で−２５０Ｖ、単色領域（感光体ドラム上）で−２００
Ｖであった。

【０１０９】同様に２色目のサイアントナーの静電潜像
を第１色目と同じ現像パラメータで行い、サイアントナ
ーが付着（反転現像）するように現像した。この結果、
上記感光体ドラム２１ａ上に形成された静電潜像には、
万線形状にほぼ沿ってサイアントナーが付着する。この
とき用いたサイアン現像器２４ａの現像特性を図１０に
示す。図のように現像コントラスト約４００Ｖ以上で出
力濃度が飽和する特性を有するため、イエロー、サイア
ンの重なり部分においても単色部分とほぼ同じ濃度に相
当する重ね合わせ画像が得られた。

【０１１０】次に、感光体ドラム２１ｂに対して、レー
ザー露光装置２３ｂにより出射される第１のレーザービ
ームによって主走査方向に対して約６０度傾斜した方向
に伸長する万線スクリーンよりなるマジェンタ色に対応
した静電潜像を形成した。このようにして形成した静電
潜像のエッジ部を除く部分の最大入力カバレッジに相当
する電位は−２００Ｖであった。

【０１１１】次に、上記の如く感光体ドラム２１ｂ上に
形成された第一色目の静電潜像は、マジェンタのカラー
現像器２４ｂを用いて、負に帯電した第一色目のマジェ
ンタトナーにより反転現像される。この結果、上記感光
体ドラム２１ｂ上に形成された静電潜像には、万線形状
にほぼ沿ってマジェンタトナーが付着する。このとき用
いたマジェンタ現像器２４ａの現像特性を図１０に示
す。現像コントラスト４５０Ｖ〔−２００−（−６５０
Ｖ）〕に対して最大濃度約２．０が得られた。

【０１１２】その後、上記感光体ドラム２１ｂは、スコ
ロトロン帯電器２２ａによってマジェンタトナー層を含
む感光体ドラム２１ｂ上から−７００Ｖに再帯電され
る。次に、この感光体ドラム２１ｂの表面には、レーザ
ー露光装置２３ｂにより出射される第２のレーザービー
ムによって主走査方向に伸長する万線スクリーンよりな
る第二色目の画像データ３６に応じた画像露光が施さ
れ、第二色目の静電潜像が形成される。このようにして
形成した静電潜像のエッジ部を除く部分の最大入力カバ
レッジに相当する電位は、マジェンタトナー上に−２５
０Ｖ、単色領域（感光体上）で−２００Ｖであった。同
様に、上記感光体ドラム２１ｂ上に形成された第２色目
の静電潜像は、２色目のブラックトナーによって、第１
色目と同じ現像パラメータで行い、ブラックトナーが付
着（反転現像）するように現像する。この結果、上記感
光体ドラム２１ｂ上に形成された静電潜像には、万線形
状にほぼ沿ってサイアントナーが付着する。このとき用
いたブラック現像器２４ａの現像特性を図１０に示す。
図のように現像コントラスト約４００Ｖ以上で出力濃度
が飽和する特性を有するため、マジェンタ、ブラックの
重なり部分においても単色部分とほぼ同じ濃度に相当す
る重ね合わせ画像が得られた。

【０１１３】上記工程と並行して転写が行われる。上記
感光体ドラム２１ａ、２１ｂ上に形成されたトナー像
は、まず感光体ドラム２１ａに対向する転写コロトロン
２５ａのバッフルにより用紙が感光体ドラム２１ａに軽
く接触し、同時に転写コロトロン２５ａに電圧が印加さ
れ、イエロー及びサイアンのトナー像は、転写用紙２０
上に一括して転写される。さらに、転写ドラム２５は回
転し、位置検出信号に基づき、感光体ドラム２１ｂに対
向する転写コロトロン２５ｂのバッフルにより用紙が感
光体ドラム２１ｂに軽く接触し、同時に転写コロトロン
２５ｂに電圧が印加され、マジェンタ及びブラックのト
ナー像は、転写用紙２０上に一括して転写される。こう
して、転写ドラム２５上に保持された転写用紙２０に
は、２回の転写によりフルカラーの画像を形成すること
ができる。このとき、樹脂フィルム及び樹脂フィルムに
担持される用紙２０は、常に感光体ドラムに接していて
も良いし、必要な時だけ接してもよい。このように、用
紙２０に対する２回の転写によりフルカラー画像を形成
できる。

【０１１４】さらに、上記転写ドラム２５から剥離され
た用紙２０は、定着装置２６を通過することで定着さ
れ、カラー画像が形成される。

【０１１５】なお、上記感光体ドラム２１ａ、２１ｂ上
に残ったトナー及び帯電の履歴は、清掃装置２７ａ、２
７ｂ、及び除電ランプ２８ａ、２８ｂにより引き続き除
去されることにより、画像形成サイクルが終了する。

【０１１６】上記実施例によれば、それぞれの感光体ド
ラム上の第１色目と第２色目の静電潜像のスクリーン構
造が異なるので、感光体ドラム上のトナー層の重なりを
大幅に軽減でき、重ね露光時のトナー層透過率の影響及
びトナー層電荷の影響を軽減できる。この結果、特にハ
イライト領域での再現と色文字の再現が向上され、高品
質の画像を得ることができる。

【０１１７】また、上記実施例では、一色目もしくは第
１のレーザービームに主走査方向に対して約３０度方向
に伸長する万線スクリーンを用い、二色目もしくは第２
のレーザービームによって主走査方向に伸長する万線ス
クリーンを用いたが、それらの逆であっても良いし、そ
れ以外の角度の組合せでも良い。さらに、感光体ドラム
２１ａ、２１ｂで異なる角度を用いてもよい。さらに、
望ましくは角度の差異の大きいスクリーン構造同士を組
み合わせると良い。

【０１１８】上記実施例において、転写手段として転写
ドラムを用いたが、中間転写体を用いて画像を２度転写
しても良いし、それ以外の転写装置でも良い。

【０１１９】実施例３この実施例３は、実施例１及び実施例２を示す図１乃至
図１０のいずれかの構成に適用することができるもので
あるが、転写手段として転写ドラムの代わりに中間転写
体を用いた場合に特に有効である。この中間転写体は、
各感光体ドラム２１ａ、２１ｂ上に形成されたトナー像
が一端転写された後、これらのトナー像を用紙に転写す
るためのものである。以下画像形成プロセスの違いにつ
いて説明する。即ち、この実施例３においては、感光体
ドラム２１ａに対して、レーザ露光装置２３ａより出射
されるレーザービーム３５によって、上記実施例の手順
と同様に主走査方向に対して約６０度の方向に伸長する
万線スクリーンよりなるイエローの静電潜像、及びサイ
アンの静電潜像を形成した。

【０１２０】次に、この静電潜像に対して負に帯電した
第１色目のイエロートナー、及びサイアントナーが付着
（反転現像）するように現像した。この結果、上記静電
潜像の万線形状にほぼ沿って、トナー付着が行われた。

【０１２１】また、感光体ドラム２１ｂに対しては、レ
ーザー露光装置２３ｂより出射されるレーザービーム３
５によって主走査方向に伸長する万線スクリーンよりな
るマジェンタ及びブラックの静電潜像を形成した。

【０１２２】次に、この感光体ドラム２１ｂの静電潜像
に対して負に帯電した第１色目のマジェンタ及び、ブラ
ックトナーが付着（反転現像）するように現像した。こ
の結果、上記静電潜像の万線形状にほぼ沿って、トナー
付着が行われた。

【０１２３】上記工程と並行、もしくは順次行われる転
写工程は、上記２つの実施例と同様に行われる。

【０１２４】さらに、転写ドラム２５から剥離された用
紙２０は、定着装置２６を通過することで定着され、カ
ラー画像が形成される。

【０１２５】感光体ドラム２１ａ、２１ｂ上に残ったト
ナー及び帯電の履歴は、清掃装置２７ａ、２７ｂ、及び
除電ランプ２８ａ、２８ｂにより引き続き除去されるこ
とにより、本画像形成サイクルが終了する。

【０１２６】上記実施例によれば、２つの感光体ドラム
２１ａ、２１ｂ上に形成された画像のスクリーン構造が
異なるため、中間転写体上に転写されるトナー層の重な
りを大幅に軽減できる。この結果、特にハイライト領域
での再現と色文字の再現が向上され、高品質の画像を得
ることができる。

【０１２７】また、上記実施例では、感光体ドラム２１
ａに対して主走査方向に対して約６０度方向に伸長する
万線スクリーンを用い、感光体ドラム２１ｂに対して主
走査方向に伸長する万線スクリーンを用いたが、それら
の逆であっても良いし、それ以外の角度の組合せでも良
い。さらに、望ましくは角度の差異の大きいスクリーン
構造同士を組み合わせると良い。

【０１２８】その他の構成及び作用は、前記実施例と同
様であるので、その説明を省略する。

【０１２９】実施例４この実施例４は、前記実施例２又は実施例３と同じ構成
において適用されるものであり、図１４中、符号２１
ａ、２１ｂで示される有機感光層等の光導電性薄層を表
面に有する感光体ドラムが、当該感光体ドラム２１ａ、
２１ｂの周長がプロセス方向における最大画像長さより
も短くなるような直径を選んで用いている。それ以外の
構成及び画像形成プロセスは、実施例２又は実施例３と
同じものを用いた。

【０１３０】上記実施例によれば、多重現像プロセスを
用いながら、感光体ドラム２１ａ、２１ｂの１回転中に
２色画像を形成し、逐次転写することが可能になった。
その結果、感光体２１ａ、２１ｂの外径を小さくするこ
とで、一層の小型化が可能であり、オフィス環境におい
ても邪魔にならない画像形成装置を実現できる。

【０１３１】実施例５この実施例５は、実施例１から実施例４を示す図１乃至
図１０に開示された構成のいずれかに適用されるもので
ある。以下画像形成プロセスの違いについて説明する。
即ち、この実施例においては、感光体ドラム２１ａに対
して、レーザ露光装置２３ａより出射されるレーザービ
ーム３５によって、上記実施例の手順と同様にイエロー
の静電潜像、及びサイアンの静電潜像を形成する。

【０１３２】次に、この静電潜像に対して負に帯電した
第１色目のイエロートナー、及びサイアントナーが付着
（反転現像）するように現像した。この結果、上記静電
潜像の万線形状にほぼ沿って、トナー付着が行われた。

【０１３３】また、感光体ドラム２１ｂに対しては、レ
ーザー露光装置２３ｂより出射されるレーザービームに
よってマジェンタ及びブラックの静電潜像を形成した。

【０１３４】次に、この感光体ドラム２１ｂの静電潜像
に対して負に帯電した第１色目のマジェンタ及び、ブラ
ックトナーが付着（反転現像）するように現像した。こ
の結果、上記静電潜像の万線形状にほぼ沿って、トナー
付着が行われた。

【０１３５】上記工程と並行、もしくは順次行われる転
写工程及びそれ以降の工程は、上記の実施例と同様に行
われる。

【０１３６】上記実施例で用いたイエロー、マジェン
タ、サイアン、ブラックトナーの現像トナー重量に対す
る透過率の変化を図１６に示す。これよりサイアン、ブ
ラックの透過率は、イエロー、マジェンタのそれと比較
して低く、これらの感光体ドラム上への画像形成をより
後工程とすることにより、感光体ドラム上のトナー層に
よる光学的影響を大幅に軽減することができた。この結
果、特にハイライト領域での再現と色文字の再現が向上
され、高品質の画像を得ることができる。

【０１３７】また、上記実施例では、感光体ドラム２１
ａに対してサイアントナーを後工程とし、感光体ドラム
２１ｂに対してブラックトナーを後工程としたが、それ
らの逆でもよい。

【０１３８】実施例６この実施例６では、実施例５と同様に図１乃至図１０の
いずれかの構成に適用されるものである。以下画像形成
プロセスの違いについて説明する。即ち、この実施例に
おいては、感光体ドラム２１ａに対して、レーザ露光装
置２３ａより出射されるレーザービーム３５によって、
上記実施例の手順と同様にイエローの静電潜像、及びサ
イアンの静電潜像を形成した。

【０１３９】次に、この静電潜像に対して負に帯電した
第１色目のイエロートナー、及びサイアントナーが、そ
の現像トナー重量が０．８ｍｇ／ｃｍ²以下になるよう
に反転現像した。この結果、上記静電潜像の万線形状に
ほぼ沿って、トナー付着が行われた。

【０１４０】また、感光体ドラム２１ｂに対しては、レ
ーザー露光装置２３ｂより出射されるレーザービームに
よってマジェンタ及びブラックの静電潜像を形成した。

【０１４１】次に、この感光体ドラム２１ｂの静電潜像
に対して負に帯電した第１色目のマジェンタ及び、ブラ
ックトナーが、その現像トナー重量が０．８ｍｇ／ｃｍ
²以下になるように反転現像した。この結果、上記静電
潜像の万線形状にほぼ沿って、トナー付着が行われた。

【０１４２】上記工程と並行、もしくは順次行われる転
写工程及びそれ以降の工程は、上記の実施例と同様に行
われる。

【０１４３】上記実施例で用いたイエロー、マジェン
タ、サイアン、ブラックトナーの現像トナー重量に対す
るトナー層電位の変化を図１７に示す。これより現像ト
ナー重量の増大に連れて、トナー層電位は上昇してお
り、単色の現像トナー重量と重ね合わせ部分の現像トナ
ー重量が濃度差として、単色の濃度を満足しながら重ね
合せ部分の所望の色に対し一般的な人間が検知できる色
差ΔＥ≒２を満足することができるのは、現像トナー重
量が０．８ｍｇ／ｃｍ²以下であることがわかった。

【０１４４】現像トナー重量０．８ｍｇ／ｃｍ²近辺で
のトナー層電位は５０〜６０Ｖであり、図９の現像特性
からもほぼ満足できる濃度であることが理解できる。こ
れらにより、感光体ドラム上のトナー層によって生じる
トナー層電位を低減でき、この結果、とくにハイライト
領域での再現と色文字の再現が向上され、高品質の画像
を得ることができる。

【０１４５】実施例７この実施例７は、実施例１から実施例６を示す図１乃至
図１７のいずれかの構成に適用できるものである。以下
画像形成プロセスの違いについて説明する。即ち、この
実施例においては、感光体ドラム２１ａに対して、レー
ザ露光装置２３ａより出射されるレーザービームによっ
て、上記実施例の手順と同様にイエローの静電潜像、及
びサイアンの静電潜像を、その最大入力カバレッジに相
当する電位を−２５０Ｖになるように形成した。

【０１４６】次に、この静電潜像に対して負に帯電した
第１色目のイエロートナー、及びサイアントナーが付着
（反転現像）するように現像した。この結果、上記静電
潜像の万線形状にほぼ沿って、トナー付着が行われた。

【０１４７】また、感光体ドラム２１ｂに対しては、レ
ーザー露光装置２３ｂより出射されるレーザービームに
よってマジェンタ及びブラックの静電潜像を、その最大
入力カバレッジに相当する電位を−２５０Ｖになるよう
に形成した。

【０１４８】次に、この感光体ドラム２１ｂの静電潜像
に対して負に帯電した第１色目のマジェンタ及び、ブラ
ックトナーが付着（反転現像）するように現像した。こ
の結果、上記静電潜像の万線形状にほぼ沿って、トナー
付着が行われた。

【０１４９】上記実施例で用いたイエロー、マジェン
タ、サイアン、ブラックトナーの潜像コントラスト（Ｖ
_image：画像部電位−Ｖ_high：感光体帯電電位）に対す
るトナー層電位の変化を図１８に示す。これより潜像コ
ントラスト増大に連れて、トナー層電位は上昇してお
り、単色の現像トナー重５０〜６０Ｖ程度であることか
ら、単色の濃度を満足しながら重ね合せ部分の所望の色
に対し一般的な人間が検知できる色差ΔＥ≒２を満足す
ることができるのは、潜像コントラストが４５０Ｖ以下
である必要がある。

【０１５０】これにより図１０の現像特性からもほぼ満
足できる濃度であることが理解できる。これらにより、
感光体ドラム上のトナー層によって生じるトナー層電位
を低減でき、この結果、とくにハイライト領域での再現
と色文字の再現が向上され、高品質の画像を得ることが
できる。

【０１５１】なお、本発明は、湿式現像でも乾式現像方
式でも同様に適用することができる。また、カラー現像
器で平均粒径７μｍ以下のトナーを用いることが、高画
質化を達成する上で望ましいが、これ以上の平均粒径の
トナーを用いても良いことは勿論である。

【０１５２】また、上記の実施例においては、画像デー
タとしてＲ、Ｇ、Ｂ、又はＬ^*ａ^*、ｂ^*の階調情報と
したが、イメージ出力そのものであるＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋも
しくはＹ、Ｍ、Ｃの画像データを用いてもよい。さら
に、階調を持たないデータでも、画像処理そのものを行
わないスリーク・プリンタでもなんら本発明の特徴を損
なうものではない。

【０１５３】

【発明の効果】この発明は、以上の構成及び作用よりな
るもので、感光媒体等を備えた画像形成ユニットを２組
設け、各画像形成ユニットで複数色のトナー像を形成す
るように構成したため、これらの各画像形成ユニットか
ら転写ドラムや中間転写体等へのトナー像の転写は２回
でよく、感光体と転写ドラムや中間転写体等との間の接
触が１カラープリント当たり従来の半分に軽減され、装
置の長寿命化、高信頼性が可能になる。

【０１５４】また、この発明の請求項第１項又は第２項
記載のカラー画像形成装置では、走査露光により形成さ
れる静電潜像のスクリーン構造が、それぞれの画像形成
ユニット内の複数のトナー像間において異なるので、用
紙、もしくは中間転写体上の平均トナー高さを軽減でき
るため、その結果として色再現、階調再現共に優れ、色
文字も良好に再現する高画質のカラー画像形成装置を提
供することができる。

【０１５５】さらに、この発明の請求項第１項又は第２
項記載のカラー画像形成装置では、それぞれの画像形成
ユニット内の色間においてスクリーン構造が異なるた
め、多重現像プロセスにおけるトナー層電荷の影響を軽
減でき、安定した多重色のハイライト再現により優れた
グレーバランスとトナー飛び散りのない色文字再現が可
能になることで、その結果として色再現、階調再現共に
優れた、高画質のカラー画像形成装置を提供することが
できる。

【０１５６】またさらに、この発明の請求項第２項記載
のカラー画像形成装置では、帯電手段と２つの光ビーム
と２つの現像手段とからなる２つの画像形成ユニットに
おいて感光体上にトナー像を重ねて形成するため、４つ
の感光体によるタンデム方式と同等の高速出力が可能に
なり、しかも低コスト、小型装置を実現することができ
る。

【０１５７】さらに、この発明の請求項第４項記載のカ
ラー画像形成装置では、上記構成において感光体周長が
最大記録画像長さよりも短く設定することにより、さら
に小型化を可能ならしめるカラー画像形成装置を提供す
ることができる。

【０１５８】さらに又、この発明の請求項第５項記載の
カラー画像形成装置では、サイアン及びブラックトナー
を有する現像手段がそれぞれ異なるユニットに分配され
るとともに、イエロー及びマジェンタトナーを有する現
像手段がそれぞれ異なるユニットに分配され、かつ１つ
のユニットに配置された現像手段がすべて現像を行う場
合、サイアン及びブラックトナーを有する現像手段がプ
ロセス後工程で現像を行うように構成したので、感光体
上に形成されたトナー層上から赤外レーザー露光を行う
場合において、トナー層透過率による露光のロスを軽減
でき、色再現、階調再現共に優れた、高画質のカラー画
像形成装置を提供することができる。

【０１５９】また更に、この発明の請求項第６項記載の
カラー画像形成装置では、イエロー及びマジェンタトナ
ーの現像トナー重量が０．８ｍｇ／ｃｍ²以下であるの
で、トナー層電荷による次色の現像工程への影響を軽減
でき、色再現、階調再現共に優れた、高画質のカラー画
像形成装置を提供することができる。

【０１６０】さらにまた、この発明の請求項第７項記載
のカラー画像形成装置では、それぞれのユニットに配置
された現像手段の第１色目の潜像コントラスト（Ｖ
_image−Ｖ_high）が４５０Ｖ以下であるので、再帯電工
程におけるトナー層電位の上昇を軽減でき、色再現、階
調再現共に優れた、高画質のカラー画像形成装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）（ｂ）はこの発明に係るカラー画
像形成装置の要部であるスクリーン構造をそれぞれ概略
説明図である。

【図２】図２はこの発明に係るカラー画像形成装置の
一実施例を示す概略構成図である。

【図３】図３はレーザー露光装置を示す斜視構成図で
ある。

【図４】図４は画像処理装置を示すブロック図であ
る。

【図５】図５は画像信号の変換特性を示すグラフであ
る。

【図６】図６はスクリーン生成回路を示すブロックで
ある。

【図７】図７（ａ）（ｂ）は静電潜像のスクリーン像
をそれぞれ示す説明図である。

【図８】図８は静電潜像を示すグラフである。

【図９】図９はカラー現像器を示す構成図である。

【図１０】図１０は現像コントラストと出力濃度との
関係を示すグラフである。

【図１１】図１１は感光体ドラム上でのトナー像の重
なり具合を示す模式図である。

【図１２】図１２は現像トナー重量とトナー像高さと
の関係を示すグラフである。

【図１３】図１３は現像トナー重量とトナー層電位と
の関係を示すグラフである。

【図１４】図１４はこの発明に係るカラー画像形成装
置の実施例２を示す概略構成図である。

【図１５】図１５はレーザー露光装置を示す斜視構成
図である。

【図１６】図１６は現像トナー重量と透過率との関係
を示すグラフである。

【図１７】図１７は現像トナー重量とトナー層電位と
の関係を示すグラフである。

【図１８】図１８は現像電位とトナー層電位との関係
を示すグラフである。

【図１９】図１９は従来のカラー画像形成装置を示す
概略構成図である。

【図２０】図２０は従来のカラー画像形成装置を示す
概略構成図である。

【図２１】図２１は従来の現像トナー重量とトナー層
電位との関係を示すグラフである。

【符号の説明】２１ａ、２１ｂ感光体ドラム、２２ａ、２２ｂスコ
ロトロン帯電器、２３ａ、２３ｂレーザー露光装置、
２４ａ、２４ｂ、２４ａ、２４ｂカラー現像器、２５
転写ドラム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田中拓人神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者難波治之神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光媒体の表面を一様に帯電する帯電手
段と、この帯電手段によって帯電された感光媒体の表面
に画像情報に応じて光ビームを走査露光することにより
静電潜像を形成する露光手段と、前記感光媒体上に形成
された静電潜像を複数色のトナーにより選択的に現像す
る複数の現像手段とからなる画像形成ユニットを２組備
え、上記２組の画像形成ユニットの各感光媒体に対して
帯電、露光、現像工程を複数回行い、当該各感光媒体上
に複数色のトナー像を重ねた状態で形成し、上記２組の
画像形成ユニットの各感光媒体上に形成された複数色の
トナー像を、順次記録媒体又は中間転写体上に転写する
ことによりカラー画像を形成するカラー画像形成装置に
おいて、前記露光手段により形成される静電潜像のスク
リーン構造を、各画像形成ユニット内の複数色のトナー
像間において互いに異ならせたことを特徴とするカラー
画像形成装置。
【請求項２】感光媒体の表面を一様に帯電する帯電手
段と、この帯電手段によって帯電された感光媒体の表面
に画像情報に応じて複数の光ビームを走査露光すること
により複数の静電潜像を形成可能な露光手段と、前記感
光媒体上に形成された静電潜像を複数色のトナーにより
選択的に現像する複数の現像手段とからなる画像形成ユ
ニットを２組備え、上記２組の画像形成ユニットの各感
光媒体に対して一様に帯電された感光媒体が１回転する
間に露光、現像工程を複数回行い、当該各感光媒体上に
複数色のトナー像を重ねた状態で形成し、上記２組の画
像形成ユニットの各感光媒体上に形成された複数色のト
ナー像を、順次記録媒体又は中間転写体上に転写するこ
とによりカラー画像を形成するカラー画像形成装置にお
いて、前記露光手段により形成される静電潜像のスクリ
ーン構造を、各画像形成ユニット内の複数色のトナー像
間において互いに異ならせたことを特徴とするカラー画
像形成装置。
【請求項３】請求項第１項又は請求項第２項に記載の
カラー画像形成装置において、走査露光により形成され
る複数の静電潜像のスクリーン構造が、それぞれの画像
形成ユニット間において異なることを特徴とするカラー
画像形成装置。
【請求項４】請求項第２項又は請求項第３項に記載の
カラー画像形成装置において、感光媒体の周長がプロセ
ス方向の最大画像長さよりも短いことを特徴とするカラ
ー画像形成装置。
【請求項５】請求項第１項又は請求項第４項に記載の
カラー画像形成装置において、現像手段はイエロー、マ
ジェンタ、サイアン、ブラックトナーを有し、サイアン
及びブラックトナーを有する現像手段がそれぞれ異なる
画像形成ユニットに分配されるとともに、イエロー及び
マジェンタトナーを有する現像手段がそれぞれ異なる画
像形成ユニットに分配され、かつ、１つの画像形成ユニ
ットに配置された現像手段がすべて現像を行う場合は、
サイアン及びブラックトナーを有する現像手段がプロセ
スの後工程で現像を行うことを特徴とするカラー画像形
成装置。
【請求項６】請求項第５項記載のカラー画像形成装置
において、イエロー及びマジェンタトナーの現像トナー
重量が０．８ｍｇ／ｃｍ²以下であることを特徴とする
カラー画像形成装置。
【請求項７】請求項第１項乃至第６項のいずれかに記
載のカラー画像形成装置において、各画像形成ユニット
に配置された現像手段の第１色目の静電潜像コントラス
ト（Ｖ_image−Ｖ_high）が４５０Ｖ以下であることを特
徴とするカラー画像形成装置。